(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属電解精錬に用いられるカソード板であって、
前記カソード板の電解液に浸漬しない非浸漬部の表面の少なくとも一部が粗面化されており、
前記粗面化された表面に、プライマー樹脂層、珪素繊維含有樹脂層、及び保護層からなる複数の樹脂層を有してなることを特徴とするカソード板。
【請求項２】
使用により、非浸漬部の少なくとも一部の厚みが、電解液に浸漬する浸漬部の厚みより薄くなっている請求項１に記載のカソード板。
【請求項３】
非浸漬部の横方向の少なくとも一端が、カソード板の材料で補修されている請求項２に記載のカソード板。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のカソード板の製造方法であって、
前記カソード板の非浸漬部の表面の少なくとも一部を粗面化する粗面化工程と、
前記粗面化された表面にプライマー樹脂層を形成するプライマー樹脂層形成工程と、
前記プライマー樹脂層の表面に珪素繊維を含有する樹脂層を形成する珪素繊維含有樹脂層形成工程と、
前記珪素繊維含有樹脂層の表面に保護層を形成する保護層形成工程と、
を含むことを特徴とするカソード板の製造方法。
【請求項５】
粗面化工程が、サンドブラストにより行われる請求項４に記載のカソード板の製造方法。
【請求項６】
カソード電極として、請求項１から３のいずれかに記載のカソード板を少なくとも１枚以上用いることを特徴とする金属電解精錬方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属の電解による精錬に用いられるカソード板及び該カソード板の製造方法、並びに該カソード板を用いた金属電解精錬方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属を電解により精錬する方法として、陰極であるカソードとしてアルミニウム板（合金）を用い、陽極であるアノードとして硫酸に不溶な鉛板又は鉛−銀合金板を用いて、硫酸亜鉛を含む電解液から亜鉛をカソード上に析出させて、精錬する方法が知られている。
前記精錬方法では、カソードである陰電極の電解液面より上であって、暴露されている非浸漬部は、強酸の電解液のミスト等により、母材であるアルミニウムが腐食したり、減肉したりしてしまう（図３参照）。このように、腐食や減肉が生じると、カソード板の強度が低下するため、使用中に電解槽などへ落下したり、電着した金属を精錬する際にカソード板が破壊されてしまったりするなどの問題がある。特に、非浸漬部の液面の直上にある領域は、減肉、腐食が激しく、この問題が顕著となっている。
【０００３】
減肉、腐食したカソード板を再利用する方法としては、減肉、腐食した箇所の厚みを補う方法が考えられるが、具体的にはない。
しかしながら、金属電解精錬においては、通常、複数枚の電極が用いられており、それぞれの電極の厚みを補修するということは、作業効率が悪く、また、スクラップとしてリサイクル原料とすることのほうがコスト面でも好ましいと考えられており、場合によっては、板厚が１ｍｍ以下であったり、さらにはクラック（切れ目）が入ってしまった減肉、腐食した箇所の厚みを補うことは想定されていないのが現状である。
更に、減肉、腐食の程度は、電解槽における、それぞれのカソード板の用いられる位置によって異なるため、カソード板のどの程度の範囲の厚みを補えばよいかも不明である。
【０００４】
そのため、減肉、腐食したカソード板は、カソード板として再利用することができず、電解用としての使用を中止し、アルミニウムのリサイクル原料などに用いられているのが現状であり、カソード板が減肉、腐食してしまうと、新しい板に取り替えなければならず、莫大なコストがかかってしまうという問題がある。
【０００５】
そこで、長期間の使用が可能で金属製造コストを抑制することができる電極板として、非浸漬部に微細孔を備える陽極酸化被膜層と、前記微細孔に含浸したフッ素樹脂層とからなる耐食部を形成した電極板が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この提案では、カソードの非浸漬部にフッ素樹脂層を敷設するためにアルマイト処理をし、フッ素樹脂層を敷設することでカソード板の減肉を抑制することができ、これによりカソードの使用寿命の延命を図り、新規カソードの購入を抑え、製造コストを抑制することができるとされている。
しかしながら、アルマイト処理、フッ素樹脂層は、高コストであるという問題がある。また、使用中に耐食部の一部が破損し、剥離した場合には、該部分のみを修復することが困難であり、修復を行う場合には、新規に敷設する以上に高コストとなるという問題がある。また、使用により減肉、腐食した非浸漬部は、アルマイト処理を行うと、更に減肉されてしまい、カソード板の強度が低下し、破損してしまうこともあるため、カソード板を再利用するためにこの提案を用いることはできないという問題がある。
【０００６】
したがって、低コストで製造でき、長期間使用することが可能であり、また、容易に修復が可能であり、更に、使用により減肉、腐食したカソード板をも用いることが可能なカソード板は、未だ提供されておらず、その速やかな提供が強く求められているのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２８０８９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、低コストで製造でき、長期間使用することが可能であり、また、容易に修復が可能であり、更に、使用により減肉、腐食したカソード板をも用いることが可能なカソード板及び該カソード板の製造方法、並びに該カソード板を用いた金属電解精錬方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、カソード板の保護を所望する表面を粗面化し、その上に複数の樹脂層を形成することで前記課題を解決できることを見出した。
【００１０】
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞  金属電解精錬に用いられるカソード板であって、
前記カソード板の電解液に浸漬しない非浸漬部の表面の少なくとも一部が粗面化されており、
前記粗面化された表面に、複数の樹脂層を有してなることを特徴とするカソード板である。
＜２＞  複数の樹脂層が、プライマー樹脂層、珪素繊維含有樹脂層、及び保護層からなり、
前記粗面化された表面に、プライマー樹脂層と、珪素繊維含有樹脂層と、保護層とをこの順に有してなる前記＜１＞に記載のカソード板である。
＜３＞  非浸漬部の表面全体が粗面化されている前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載のカソード板である。
＜４＞  使用により、非浸漬部の少なくとも一部の厚みが、電解液に浸漬する浸漬部の厚みより薄くなっている前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載のカソード板である。
＜５＞  非浸漬部の横方向の少なくとも一端が、カソード板の材料で補修されている前記＜４＞に記載のカソード板である。
＜６＞  非浸漬部の横方向の両端が、カソード板の材料で補修されている前記＜４＞から＜５＞のいずれかに記載のカソード板である。
＜７＞  前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載のカソード板の製造方法であって、
前記カソード板の非浸漬部の表面の少なくとも一部を粗面化する粗面化工程と、
前記粗面化された表面にプライマー樹脂層を形成するプライマー樹脂層形成工程と、
前記プライマー樹脂層の表面に珪素繊維を含有する樹脂層を形成する珪素繊維含有樹脂層形成工程と、
前記珪素繊維含有樹脂層の表面に保護層を形成する保護層形成工程と、
を含むことを特徴とするカソード板の製造方法である。
＜８＞  更に、カソード板の非浸漬部の少なくとも一部を除去する除去工程と、
前記除去した部分に前記カソード板の材料を補填する補填工程と、
を含む前記＜７＞に記載のカソード板の製造方法である。
＜９＞  粗面化工程が、サンドブラストにより行われる前記＜７＞から＜８＞のいずれかに記載のカソード板の製造方法である。
＜１０＞  カソード電極として、前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載のカソード板を少なくとも１枚以上用いることを特徴とする金属電解精錬方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、従来の諸問題を解決することができ、低コストで製造でき、長期間使用することが可能であり、また、容易に修復が可能であり、更に、使用により減肉、腐食したカソード板をも用いることが可能なカソード板及び該カソード板の製造方法、並びに該カソード板を用いた金属電解精錬方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施例１で製造したカソード板の正面模式図である。
【図２】図２は、実施例１で製造したカソード板の側面模式図である。
【図３】図３は、使用により、腐食、減肉したカソード板の正面の模式図である。
【図４】図４は、金属電解精錬に用いた後のカソード板の正面模式図である。
【図５】図５は、補填工程後のカソード板の正面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（カソード板及びカソード板の製造方法）
本発明のカソード板は、金属電解精錬に用いられるカソード板であって、前記カソード板の電解液に浸漬しない非浸漬部の表面の少なくとも一部が粗面化されており、前記粗面化された表面に、複数の樹脂層を有してなる。
前記複数の樹脂層としては、特に強酸などへの耐薬品性、１００℃程度の耐熱性が必要であるが、目的機能に応じて適宜選択することができ、プライマー樹脂層、珪素繊維含有樹脂層、及び保護層からなり、前記粗面化された表面に、プライマー樹脂層と、珪素繊維含有樹脂層と、保護層とをこの順に有してなることが好ましい。
【００１４】
前記カソード板は、非浸漬部の少なくとも一部が粗面化されており、前記粗面化された表面に、複数の樹脂層を有することにより、前記複数の樹脂層を形成した範囲に絶縁性を持たせることができる。そして、前記カソード板は、金属電解精錬を従来と同様に行うことができ、更に、前記絶縁性を持たせた範囲は、強酸の電解液、電解熱、プロテクター（側縁部に形成される樹脂）などの製造時の加熱に耐えることができ、また、優れた強度を有するので、多少の衝撃、こすれに強い。
【００１５】
前記カソード板は、本発明のカソード板の製造方法により好適に製造することができる。
以下、本発明のカソード板の製造方法の説明と併せて、前記カソード板を説明する。
【００１６】
＜カソード板の製造方法＞
本発明のカソード板の製造方法は、粗面化工程と、複数の樹脂層を形成する樹脂層形成工程とを少なくとも含み、必要に応じて更にその他の工程を含んでなる。
前記樹脂層形成工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、プライマー樹脂層形成工程と、珪素繊維含有樹脂層形成工程と、保護層形成工程とを含むことが好ましい。
【００１７】
前記粗面化工程、樹脂層形成工程が行われる前記カソード板の範囲としては、前記非浸漬部の少なくとも一部であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記非浸漬部全体であることが好ましい。
ここで、前記非浸漬部とは、前記カソード板の前記電解液の液面の上部の範囲をいう。
前記複数の樹脂層の合計の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度が好ましい。
【００１８】
＜＜粗面化工程＞＞
前記粗面化工程は、前記カソード板の非浸漬部の表面の少なくとも一部を粗面化する工程である。
【００１９】
−カソード板−
前記カソード板の形状、構造、大きさ、材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記カソード板の形状としては、例えば、前記電解液に浸漬した状態における鉛直方向の長さが、前記鉛直方向と直交する横方向の長さよりも長い形状などが挙げられ、例えば、前記鉛直方向の長さを１，０００ｍｍ以上とし、前記横方向の長さを５００ｍｍ以上とするなどが挙げられる。前記鉛直方向における非浸漬部の長さとしては、例えば、０ｍｍ〜１００ｍｍなどが挙げられる。本発明では、これらの寸法長さの影響は受けない。
前記カソード板の厚みとしては、例えば、６ｍｍなどが挙げられる。
【００２０】
前記カソード板は、前記横方向の両端に縁部絶縁部材に取り付けられる側縁部を有する。前記側縁部は、前記粗面化工程、樹脂層形成工程が行われてもよい。前記側縁部に前記粗面化工程等を行うことにより、縁部絶縁部材との隙間に前記電解液が浸入しても、前記側縁部に金属が析出することを防止することができる。なお、前記縁部絶縁部材を用いることにより、前記カソード板に電着した金属がカソード板の縁部を囲むようにして一体化することを防止し、電着した金属を剥離し易くすることができる。
前記側縁部の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記電解液の液面部近傍の形状がＲ形状である形状が挙げられる。
前記側縁部の範囲としては、例えば、前記鉛直方向の長さを１，１００ｍｍとし、前記横方向の長さを１５ｍｍとするなどが挙げられる。
【００２１】
前記カソード板の材質としては、一般的に電解に用いられる材質を適宜選択することができ、例えば、アルミニウム、アルミニウムの合金などが挙げられる。これらの中でも、アルミニウムの合金が好ましく、特に、溶接などが可能な点で、１０００系合金がより好ましい。
【００２２】
前記カソード板は、金属電解精錬に使用したものであってもよいし、未使用のものであってもよい。
前記金属電解精錬に使用したカソード板は、使用により、非浸漬部の少なくとも一部の厚みが、電解液に浸漬する浸漬部の厚みより薄くなっているものでもよい。
前記金属電解精錬に使用したカソード板を用いる場合は、非浸漬部の横方向の少なくとも一端が、カソード板の材料で補修されていることが好ましく、非浸漬部の横方向の両端が、カソード板の材料で補修されていることがより好ましい。
前記補修とは、薄くなった前記カソード板の厚みを、少なくとも薄くなった後の厚みよりも厚いカソード板の材料を用いて置換することをいう。
【００２３】
−粗面化−
前記粗面化の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、電着に影響がなく、マスク工程などが不要で簡易な点で、ブラストが好ましい。
【００２４】
前記ブラストでは、硬質な粒子を圧縮空気により前記カソード板に衝突させ、元のカソード板の表面より粗化し、汚れや変質層を除去する。前記ブラストは、サンドブラストの技術からなる。
前記ブラストに用いるメディアとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、砂、アルミナ粉（酸化アルミニウム粉）、金属粒子などが挙げられる。前記砂、アルミナ粉（酸化アルミニウム粉）、金属粒子は、粒子径、形状ともに前記カソード板の処理に適している点で、好ましい。これらの中でも、安価で、表面が比較的均一に加工できるアルミナ粉、砂がより好ましく、前記カソード板の表面をより粗くでき、またメディアとして消耗が少なく扱い易い点で、アルミナ粉が特に好ましい。
前記砂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、４号珪砂、５号珪砂（粒度：３００μｍ〜６００μｍ）などが挙げられる。
前記アルミナ粉としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、＃２４（粒度：６００μｍ〜７１０μｍ）、＃１００（粒度：１０６μｍ〜１２５μｍ）が好ましい。
前記粗面化後における表面粗さとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、算術平均粗さＲａが、３μｍ〜３０μｍが望ましい。
【００２５】
前記粗面化の程度を制御する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、圧縮空気の圧力による吐出圧を調整する方法、メディアの吐出量を調整する方法、メディアの吐出面積を調整する方法、メディアの吐出時間を調整する方法、などが挙げられる。これらの方法は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２６】
前記カソード板の粗面化の範囲は、前記非浸漬部のみであってもよいし、浸漬部を含んでいてもよい。
【００２７】
前記ブラスト処理後は、砂などのメディアが前記カソード板に付着している場合もあるので、洗浄工程を行うことが好ましい。
前記洗浄の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エアーによる洗浄、水による洗浄、希酸による洗浄、などが挙げられる。
【００２８】
＜＜樹脂層形成工程＞＞
前記樹脂層形成工程は、前記粗面化された面上に前記複数の樹脂層を積層に形成する工程である。前記樹脂層は、２以上の層からなる複数層とする。
前記樹脂層の材料は、同一材料の樹脂であってもよいし、各層にて添加成分を変えたものであってもよい。各層にて機能別に密着性、熱伝導、耐摩耗性等のそれぞれの要望特性に合わせた層を形成し積層することで一体として高機能な層が形成できる。
前記樹脂としては、このように添加剤等により機能を調整できるものを用いればよく、各層において同一系の樹脂であることが望ましい。積層した際に物性などがなるべく同じであるほうがよいためである。
【００２９】
−プライマー樹脂層形成工程−
前記プライマー樹脂層形成工程は、前記粗面化された表面にプライマー樹脂層を形成する工程である。
前記プライマー樹脂層は、下地層となり、後述する珪素繊維含有樹脂のカソード板への密着性を向上させることができる。
【００３０】
−−プライマー樹脂層−−
前記プライマー樹脂層は、樹脂を少なくとも含み、必要に応じて更にその他の成分を含有してなる。
【００３１】
−−−樹脂−−−
前記樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ビニルエステル系樹脂が好ましい。これらは、１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００３２】
−−−その他の成分−−−
前記その他の成分としては、本発明の効果を損なわない限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、無機粉末、硬化剤、促進剤、などが挙げられる。
【００３３】
−−形成方法−−
前記プライマー樹脂層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スプレーで塗る方法、刷毛で塗る方法などが挙げられる。これらの中でも、厚く、均等に塗れる点で、刷毛で塗る方法が好ましい。
【００３４】
前記プライマー樹脂層の塗布液の塗布量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、０．２ｋｇ／ｍ２などが挙げられる。
【００３５】
前記プライマー樹脂層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００３６】
前記プライマー樹脂層を形成する範囲としては、前記粗面化された表面全体であってもよいし、前記粗面化された表面における前記非浸漬部のみであってもよい。
【００３７】
−珪素繊維含有樹脂層形成工程−
前記珪素繊維含有樹脂層形成工程は、前記プライマー樹脂層の表面に珪素繊維を含有する樹脂層を形成する工程である。
前記珪素繊維含有樹脂層は、珪素繊維を含有するので、後述する金属電解精錬における電解液の温度において、熱膨張差により前記カソード板から珪素繊維含有樹脂層が剥離することを抑制できる。
【００３８】
−−珪素繊維含有樹脂層−−
前記珪素繊維含有樹脂層は、珪素繊維と、樹脂とを少なくとも含み、必要に応じて更にその他の成分を含有してなる。
【００３９】
−−−珪素繊維−−−
前記珪素繊維としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ガラスフレーク、などが挙げられる。これらは、１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００４０】
−−−樹脂−−−
前記樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ビニルエステル系樹脂が好ましい。これらは、１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００４１】
−−−その他の成分−−−
前記その他の成分としては、本発明の効果を損なわない限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、硬化剤、などが挙げられる。
【００４２】
−−形成方法−−
前記珪素繊維含有樹脂層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スプレーで塗る方法、刷毛で塗る方法などが挙げられる。これらの中でも、厚く、均等に塗れる点で、刷毛で塗る方法が好ましい。
【００４３】
前記珪素繊維含有樹脂層の塗布液の塗布量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、１．６ｋｇ／ｍ２〜１．８ｋｇ／ｍ２などが挙げられる。
【００４４】
前記珪素繊維含有樹脂層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００４５】
−保護層形成工程−
前記保護層形成工程は、前記珪素繊維含有樹脂層の表面に保護層を形成する工程である。
前記保護層は、前記珪素繊維含有樹脂層を保護する層である。
【００４６】
−−保護層−−
前記保護層は、シリカと、樹脂とを少なくとも含み、必要に応じて更にその他の成分を含有してなる。
【００４７】
−−−シリカ−−−
前記シリカとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。これらは、１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００４８】
前記保護層における前記シリカの含有量としては、固形分として、１質量％〜３質量％が好ましい。
【００４９】
−−−樹脂−−−
前記樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ビニルエステル系樹脂が好ましい。これらは、１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００５０】
−−−その他の成分−−−
前記その他の成分としては、本発明の効果を損なわない限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、硬化剤、パラフィンなどが挙げられる。
【００５１】
−−形成方法−−
前記保護層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スプレーで塗る方法、刷毛で塗る方法などが挙げられる。これらの中でも、厚く、均等に塗れる点で、刷毛で塗る方法が好ましい。
【００５２】
前記保護層の塗布液の塗布量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、１．６ｋｇ／ｍ２〜１．８ｋｇ／ｍ２などが挙げられる。
【００５３】
前記保護層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００５４】
−その他の工程−
前記その他の工程としては、本発明の効果を損なわない限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、除去工程、溶接工程が挙げられる。
前記除去工程と、前記溶接工程とを行うことにより、使用により減肉、腐食したカソード板の非浸漬部の補修を行うことができる。本発明のカソード板は、前記補修を行ったカソード板をも用いることができる。
【００５５】
−−除去工程−−
前記除去工程は、前記カソード板の非浸漬部の少なくとも一部を除去する工程である。
前記カソード板は、使用により、電解液に浸漬しない非浸漬部の厚みが、電解液に浸漬する浸漬部の厚みより薄くなっており、前記除去工程では、この薄くなった部分の少なくとも一部を除去する。
【００５６】
前記カソード板の除去する範囲としては、前記カソード板の非浸漬部の一端であってもよいし、両端であってもよいが、前記カソード板全体の見かけ強度を上げることができる点で、両端が好ましい。
なお、前記カソード板の中心部は、除去しなくてもよい。
前記カソード板の横方向における除去範囲としては、前記カソード板が薄くなることにより生じたクラック（通常、５０ｍｍ程度）の全てを含む範囲を除去してもよいし、クラックの端部（カソード板の中心側）を残した範囲を除去してもよい。
前記カソード板の鉛直方向における除去範囲としては、前記側縁部の損耗に応じて適宜選択することができるが、前記側縁部の上端よりも上であることが好ましい。
【００５７】
前記除去の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、通常の切削具が挙げられる。
前記切削具の具体例としては、市販の金属カッター、プレス、溶断機などが挙げられる。これらは、１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００５８】
−−補填工程−−
前記補填工程は、前記除去した部分に前記カソード板の材料を補填する工程である。
前記除去した部分にカソード板を補填する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、溶接、接着、リベット止め、などが挙げられる。
【００５９】
前記補填するカソード板の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、同質の材料を用いるのが好ましい。例えば、スクラップとなった前記カソード板を用いることができる。
【００６０】
前記溶接の方法としては、特に制限はなく、通常のアーク溶接方法を適宜選択することができる。
【００６１】
本発明のカソード板は、使用により、前記珪素含有樹脂層が剥がれたりした場合にも容易に補修することができる。即ち、前記粗面化工程で用いたブラスト処理により、前記珪素含有樹脂層などを一旦剥がし取り、その後、前記プライマー樹脂層形成工程、前記珪素繊維含有樹脂層形成工程、前記保護層形成工程を行うことにより、前記カソード板を補修し、再利用することができる。
【００６２】
（金属電解精錬方法）
本発明のカソード板は、従来の金属電解精錬方法において、そのまま使用可能である。特段の条件の変更も不要であるため、従来のカソード板と混在したまま使用可能である。また、電着した金属をカソードからはぎ取る装置や、カソードの搬送、保管装置においても、仕様、設定の変更をする必要はない。このため、前記カソード板は、１枚から使用でき、従来の大量にある従来のカソード板を総入れ替えする期間を待たずに、効果を即日に得られる。
【実施例】
【００６３】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
【００６４】
（実施例１）
図１、及び図２に記載のカソード板３１を以下のようにして製造した。
【００６５】
＜電極板の調製＞
前記電極板３３として、アルミニウム合金を用いた。前記電極板は、鉛直方向の長さが１，５００ｍｍ以下、横方向の長さが１，０００ｍｍ以下、厚みが６ｍｍである。前記電極板は、横方向の両端に側縁部３５を有している。
なお、図１中、３２はヘッドバーを示し、３４はブスバーとの接点を示す。
【００６６】
＜粗面化工程＞
前記電極板３３の側縁部の上方に位置する部分３７（以下、「耐食部」と称することがある。）を以下の条件でサンドブラスト処理を行い、粗面化した。なお、前記耐食部は、側面にも有する。前記粗面化後における表面粗さは、算術平均粗さＲａが２４μｍであった。
−サンドブラスト処理−
研磨材：アルミナ（ホワイトアランダム）♯２４（不二製作所社製）
ブラストエア圧力：０．５ＭＰａ
【００６７】
前記粗面化処理した耐食部に市販の樹脂ペイントを用いて樹脂層を積層した。前記樹脂層は、下地のプライマー樹脂層、ケイ素繊維含有樹脂層、及び保護層の３層積層構造とした。
【００６８】
＜プライマー樹脂層形成工程＞
前記粗面化処理した耐食部に以下のプライマー樹脂層塗布液を刷毛塗りにより塗布した。塗布量は、０．２ｋｇ／ｍ２とした。
前記プライマー樹脂層塗布液は、プライマー樹脂として、ビスフェノール系ビニルエステル、スチレン、メタクリル酸からなる樹脂を用い、これにケイ酸マグネシウム粉末を混ぜ、硬化剤（ＭＥＫＰＯ）、促進剤を用いたものである。
なお、塗布後は、数十分間放置し、乾燥した。
【００６９】
＜珪素繊維含有樹脂層形成工程＞
前記プライマー樹脂層を形成した耐食部に以下の珪素繊維含有樹脂層塗布液を刷毛塗りにより塗布した。塗布量は、１．６ｋｇ／ｍ２〜１．８ｋｇ／ｍ２とした。
前記珪素含有樹脂層塗布液は、珪素含有樹脂として、ビスフェノール系ビニルエステル、スチレン、ガラスフレーク、他無機材からなる樹脂を用い、これに硬化剤（ＭＥＫＰＯ）を用いたものである。
なお、塗布後は、数十分間放置し、乾燥した。
【００７０】
＜保護層形成工程＞
前記珪素繊維含有樹脂層を形成した耐食部に以下の保護層塗布液を刷毛塗りにより塗布した。塗布量は、１．６ｋｇ／ｍ２〜１．８ｋｇ／ｍ２とした。
前記保護層塗布液は、ケイ素繊維含有樹脂として、ビスフェノール系ビニルエステル、スチレン、他無機材からなるものを用い、これに硬化剤（ＭＥＫＰＯ）を用いたものである。
なお、塗布後は、数時間放置し、乾燥した。
【００７１】
前記プライマー樹脂層形成工程、珪素繊維含有樹脂層形成工程、保護層形成工程により、粗面化された電極板の表面に前記３層の厚みを０．３ｍｍとした耐食部を形成し、カソード板１を製造した。
【００７２】
前記樹脂を積層したカソード板１は、通常の亜鉛精錬工程における電解槽にて使用できる。電解槽には、所望の金属を含む電解液と、アノード板と、カソード板とが配置され、各電極に通電されることでカソード板に亜鉛が電解析出される。
前記電解液には、硫酸と亜鉛とマンガン等を含む電解液を用い、前記アノード板には、鉛銀アノード板を用い、前記カソード板には、前記カソード板１（樹脂を積層したアルミカソード）を用いた。
電解の条件等は、従来と同一とした。本発明のカソード板のための特別な条件はないため、前記カソード板１と、従来のカソード板とを同一電槽にて混在したまま使用しても、電解の製造条件、金属の品質に影響は全くなかった。
前記カソード板１は、従来のカソード板と同様に保管、管理、扱いが可能あり、新たな管理変更、設備の追加が不要であることがわかった。
【００７３】
（実施例２）
＜電極板の調製＞
電極板として、金属電解精錬に用いられ、腐食、減肉によりクラックが発生した電極板を用いた以外は、実施例１と同様とした。
図４は、金属電解精錬に用いた後のカソード板を示す模式図である。
【００７４】
＜除去工程＞
前記金属電解精錬に用いたカソード板の電極板３３におけるクラックを含む部分５１を金属カッターにより除去した。前記除去した範囲は、前記電極板の上方の両端であり、電極板の上から５０ｍｍ、横方向の端部から５０ｍｍとした。
【００７５】
＜補填工程＞
前記除去工程で除去した箇所に、電極板と同じ材質のアルミニウム合金（Ａ１０００系）を溶接により補修した。
図５に補填後のカソード板の正面模式図を示す。
【００７６】
＜粗面化工程＞
前記溶接工程後のカソード板を用い、実施例１と同様の範囲で耐食部を形成するために、まず、サンドブラスト処理を行い、粗面化した。前記サンドブラスト処理は、前記実施例１と同様にして行った。
【００７７】
＜プライマー樹脂層形成工程＞
前記粗面化処理した耐食部に前記実施例１と同様にして、プライマー樹脂層を形成した。
【００７８】
＜珪素繊維含有樹脂層形成工程＞
前記プライマー樹脂層を形成した耐食部に前記実施例１と同様にして、珪素繊維含有樹脂層を形成した。
【００７９】
＜保護層形成工程＞
前記珪素繊維含有樹脂層を形成した耐食部に前記実施例１と同様にして、保護層を形成した。
【００８０】
前記プライマー樹脂層形成工程、珪素繊維含有樹脂層形成工程、保護層形成工程により、粗面化された電極板の表面に前記３層の厚みを０．３ｍｍとした耐食部を形成し、カソード板２を製造した。
【００８１】
前記実施例１の電解槽において、従来のカソード板と、前記実施例１のカソード板と、前記実施例２のカソード板とを、同一槽内にて混在したまま使用したが、従来の条件のままで製品の品質、設備異常ともなかった。
なお、生産された亜鉛は１００ｔ以上となり、三ヶ月間以上の使用においても問題はなかった。
【００８２】
前記実施例１〜２の結果から、本発明のカソード板は、低コストで製造できることがわかった。また、耐食部を有することから、電解液に含まれる硫酸ミストによる腐食に耐えることができるので、長期間使用することが可能であることがわかった。更に、使用により減肉、腐食したカソード板をも用いることが可能であることがわかった。また、前記耐食部は、ブラスト処理により、容易に修復することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明のカソード板は、低コストで製造でき、長期間使用することが可能であり、また、容易に修復が可能であり、更に、使用により減肉、腐食したカソード板をも用いることができるので、金属電解精錬方法に好適に用いられる。
【符号の説明】
【００８４】
１      腐食、減肉した箇所
３１      カソード板
３２      ヘッドバー
３３      電極板
３４      ブスバーとの接点
３５      側縁部
３７      耐食部
５１      除去範囲
１０１      補修された箇所
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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